a) Đầu dưới của một dải lụa được tự do, vậy tại đó có một bụng sóng, ở đầu kia có một nút, trên dây còn có một nút nữa vậy độ dài dây \(l = \dfrac{3}{4}\lambda \Rightarrow \lambda = \dfrac{4}{3}l\\ = \dfrac{4}{3}.1,05 = 1,4m\)
Tốc độ truyển sóng trên dây là: \(v = \lambda f = 1,4.2.0,75 = 2,1m/s\)
+ Trên dây thêm một nút thì:
\(\begin{array}{l}l = \dfrac{5}{4}{\lambda _1} \\\Rightarrow {\lambda _1} = \dfrac{4}{5}l = \dfrac{4}{5}.1,05 = 0,84m\\ \Rightarrow {f_1} = \dfrac{v}{{{\lambda _1}}} = \dfrac{{2,1}}{{0,84}} = 2,5Hz\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Tần số dòng điện \({f_1}' = \dfrac{1}{2}{f_1} = \dfrac{1}{2}.2,5 = 1,25Hz\)
+ Trên dây thêm hai nút thì:
\(\begin{array}{l}l = \dfrac{7}{4}{\lambda _2}\\ \Rightarrow {\lambda _2} = \dfrac{4}{7}l = \dfrac{4}{5}.1,05 = 0,6m\\ \Rightarrow {f_2} = \dfrac{v}{{{\lambda _2}}} = \dfrac{{2,1}}{{0,6}} = 3,5Hz\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Tần số dòng điện \({f_2}' = \dfrac{1}{2}{f_2} = \dfrac{1}{2}.3,5 = 1,75Hz\)
+ Trên dây thêm ba nút thì:
\(\begin{array}{l}l = \dfrac{9}{4}{\lambda _3}\\ \Rightarrow {\lambda _3} = \dfrac{4}{9}l = \dfrac{4}{9}.1,05 = 0,47m\\ \Rightarrow {f_3} = \dfrac{v}{{{\lambda _3}}} = \dfrac{{2,1}}{{0,47}} = 4,5Hz\end{array}\)
\( \Rightarrow \) Tần số dòng điện \({f_3}' = \dfrac{1}{2}{f_3} = \dfrac{1}{2}.4,5 = 2,25Hz\)
b) Đầu dưới dưới được giữ cố định, khi đó có một nút dao động. Để tại trung điểm dải lụa có một nút dao động thì dải lụa phải chứa một số chẵn lần nửa bước sóng, tức là số nguyên lần nửa bước sóng.
Ta có: \(l = k\lambda \Rightarrow \lambda = \dfrac{l}{k}\) (\(k = 1,2,3...\))
Gọi tần số dao động là \({f_k}\) tương ứng với tần số dòng điện là \({f_k}'\)
\({f_k} = \dfrac{v}{{{\lambda _k}}} = k.\dfrac{v}{l} = k.\dfrac{{2,1}}{{1,05}} = 2k(Hz)\)
\({f_k}' = \dfrac{1}{2}{f_k} = k(Hz)\)
